高速、高精度、支持长行程的直交机器人

日本雅马哈发动机公司将上市高速、高精度、支持长行程的直交机器人——“NXY”。其最大特点是。可在抑制最高速度下降的同时。进行长行程的移动。此前的机型由于配备的滚珠丝杠存在旋转危险速度的限制，因此，在进行约650毫米以上的移动时，需要降低速度，而且最长行程也有限。     

在滚齒机上无差动加工大于100齒以上的质数斜齒轮的探讨

在滚齿机上用差动补尝的办法,可以加工大于100齿以上的质数斜齿轮。利用差动补尝的原理,即滚刀和工件相对运动互相转化的关系,也可以实现无差动加工大于100齿以上的质数斜齿轮。此方法的优点是传动链少,机床结构简单,因此对提高加工精度都较为有利,对于改进机床设计也可作为参考。一、无差动加工斜齿轮的原理加工斜齿轮与加工直齿轮不同点主要是在工件表面形成螺旋齿。为了要得到左旋齿轮和右旋齿轮,滚刀和工件除了有正常的位移关系以外,还必需使滚刀移动一工件螺距,     

铰刀紧固刀夹在床身孔系加工中的应用

在精加工镗铣床主轴箱和机械压力机上横梁时采用大型浮动铰刀。因刀体长达460mm,自重达8kg,加工中波纹严重,粗糙度极差。经多次、反复验证采用铰刀紧固刀夹（结构如图1所示）,提高了铰刀在镗杆中的装夹刚度。由于浮动铰刀方孔最终保证刀具,可在镗杆浮动铰刀方孔中沿径向自由移动、自动定心、定位,两端切屑刃同时工作,使切屑力趋于平衡,     

静压轴承高速无心磨床

台湾键和机械公司研制出静压轴承高速无心磨床,加工速度高,价格仅为欧州及日本同型机种的一半。该静压系列高速无心磨床,采用独特的静压轴承设计,使机台轴承金属不直接磨擦、不过热,且不使用油封,故不会有漏油现象,因此具备主轴转动平顺、研磨精度高、机件使用年限长的特性。其轴心采用直径3毫米、长度30毫米设计,使工件研磨速度由早期的3～4米/分钟提高至7.5米/分钟,加上研磨砂轮3000米/分钟的周速率,提高了工件加工速度。该机下滑板采用静油压润滑系统设计,减轻阻力,使得进退刀省力又精确。静压轴承高速无心磨床@台建…     

旋转刀盘圆弧齿轮成形理论分析及数字化建模研究

为了研究旋转刀盘圆弧齿轮的成形原理,得到可靠的圆弧齿轮三维模型以用于指导加工和仿真计算,根据刀盘与齿轮工件的展成关系,建立新的基准坐标系,运用空间啮合理论及微分几何的基本知识,对旋转刀盘圆弧齿轮的齿面方程进行理论推导,得到其数学表达式,并对中截面渐开线齿形进行论证,验证了所推导齿面方程。同时对旋转刀盘圆弧齿轮的成形原理进行分析,结合已推导的齿面方程讨论了方程各参数的取值范围,给出了定参数下齿轮工件转角 的计算公式,利用计算机软件实现了旋转刀盘圆弧齿轮的数字化建模,得到精确的圆弧齿轮的三维数字模型,并加工出工件实体。为圆弧齿轮的参数选取及设计应用提供了参考依据,同时为后续的仿真、实验分析提供实验基础。     

SZ25-20-12龙门式导轨磨床改进设计

SZ25-20-12龙门式导轨磨床为德国20世纪80年代产品,其磨削宽度为2.5 m、磨削工件高度为2.5 m、磨削工件最大长度为5.5 m。磨床横梁可沿龙门架垂直移动,横梁上带有一个万能磨刀架及一个周边磨刀架,2个磨刀架可沿横梁滑座垂直移动,横梁滑座可沿横梁水平移动,实现2个磨刀架的水平、垂直进给和快速移动。     

标准麻花钻后刀面干涉的仿真

实际生产中,麻花钻的后刀面在切削过程中可能会干涉已加工表面,进而影响孔的加工质量,降低刀具的使用寿命和生产效率。为了预测是否会发生干涉现象,用软件PRO/E设计了标准麻花钻的三维仿真模型。主切削刃在钻削过程中的运动轨迹是一个螺旋面,根据麻花钻的进给和旋转参数,沿主切削刃绘制螺旋面,即可观察到后刀面是否与已加工表面发生干涉,得到麻花钻在钻削过程中后刀面的干涉模型。在三维仿真模型中输入麻花钻的结构参数,进行仿真验证,结果表明,利用软件通过修改钻头的参数,可以减小甚至消除钻头后刀面的干涉磨损。     

大孔径精加工的新方法

特大孔工件以往的加工方法是在大孔刀盘上夹一把普通镗刀,加工时在径向由工人用小锤一点一点的往外敲镗刀体,这样径向尺寸增大多少只能凭经验,效率低,易造成废品,无法满足正常的生产需要。如果设计、制造浮动铰刀不仅周期长,而且还耗费大量材料和工时,对更大的孔径如Φ800,Φ900就不适合铰刀。我集团加工的工件上有5种大孔径：Φ380H7、     

一种涡旋体轮廓精密原型测量系统

采用接触型红宝石探头沿X轴方向做匀速移动进行扫描测量,被测涡旋工件定位在精密旋转平台上,旋转平台的旋转速度和扫描探针移动速度按阿基米德螺旋线联动,通过探针的三维传感器输出和X轴位移传感器的输出能精密测出对应角度的涡旋半径,通过仿真对测量系统误差进行分析,且和三坐标测量机（CMMs）的测量结果进行对比。结果表明：原型精密测量系统的测量精度和CMMs相当,但测量时间大大缩短,基本上可以满足在线加工测量的需求。     

基于Deform-3D的阶梯钻钻削Inconel718有限元仿真

镍基高温合金Inconel718在600℃以上的高温环境下能够保持优秀的机械性能,被广泛应用于航空航天等重要科技工业领域.但其钻削过程中易出现钻削力大、钻削区域温度过高、刀具磨损较大等现状,属于难加工材料.针对此,以麻花钻为基础设计一种阶梯钻头,引入直径比（第1阶梯与第2阶梯直径之比）概念,并利用Deform-3D软件对两种钻头钻削Inconel718的过程进行有限元仿真.结果显示,相比麻花钻,在同样的钻削环境下,阶梯钻平均能降低25.5%的轴向力,刀具磨损最大降低33.9%,工件钻削区域温度更低且钻头温度分布更理想.     

DF深孔钻削系统加工质量的研究

本文以我们在DF深孔钻削试验中已取的效果为依据,对切削速度、进给量及工件材质等参数对加工孔的光洁度、椭圆度及孔扩张量的影响进行了分析研究,其结论对于DF系统的推广应用、加工参数选择及钻削孔的质量控制都具有重要参考价值。     

无头铆钉干涉配合铆接工艺试验报告(之一)

无头铆钉干涉配合铆接是指铆钉铆后,钉杆涨大超过孔径保持一定的干涉量,从而对孔壁造成压应力。在外载作用下,这种预应力可显著提高接头的疲劳寿命和密封性。本文用LY12CZ,3毫米厚的铝板,LY1、直径4毫米,长14毫米的无头铝铆钉做了干涉配合铆接试验。初步探索了各主要工艺因素对干涉量的影响。试验证明必须选用凹形的上、下铆模,才能获得沿钉杆全长较均匀而又合理的干涉量,各层干涉量定在0.10～0.16毫米之间,铆接后铆钉总高应为9.6毫米,只需三个大气压的压铆力。改变钟后铆钉总高,可以控制各层干涉量。其他工艺因素如钉孔直径、铆钉长度、外伸量、板材厚度、材料等也都影响干涉量的变化,生产上必须合理选用。     

叶轮表面各种抛光方法的去除机理研究及磨料的研制

从力学去除机理对振动抛光和磨料流抛光进行了分析研究,提出了旋转磨粒流抛光,从而增加了运动行程长度,提高了材料去除率;同时,能使工件表面更加平整,也会改善表面的应力状态.分析了如何配制最合适的磨料流加工研磨磨料,通过几种不同配料的对比实验,最后提出了一种润滑油、橡胶和磨粒的混合模型,可以兼顾高强度、高扯裂性、氧化安定性和润滑性.     

在滚齿机上用飞刀加工多头蜗杆的新方法

通常 ,蜗杆是在车床上加工的 ,然而对于长度短而模数大的多头蜗杆 ,由于其导程增大 ,给车削加工带来低速大走刀的弊病 ,同时多次分头易产生分度误差 .笔者根据在滚齿机上利用飞刀加工蜗轮的原理 ,探讨并实践了在滚齿机上利用飞刀加工多头蜗杆的一种新方法 ,取得了成功 ,为单件小批生产多头蜗杆开辟了一个新途径 ,保证了加工精度 ,提高了效率 ,降低了成本 .     

抬刀来回吃刀刨刀架的设计

现代牛头刨床,其主要缺陷是无抬刀机构,在空回程时,不能将刀具抬起,因此,就难以加工出表面质量高的工件。本文设计的刀架,解决了这一缺陷,同时又提高了刀具的耐用度和生产效率。     

面向重型机床结构力致变形场测量的粘贴式FBG温度补偿方法

重型机床结构变形对加工工件精度有重大影响,为了准确获得FBG测点应变值,求解结构力致变形,提出了一种基于粘贴式FBG自身只能测量沿其轴向应变特性的温度补偿方法,补偿基体及粘接剂热膨胀影响。等截面悬臂梁实验表明:此方法能够解决粘贴式FBG在重型机床结构力致变形场测量中存在的问题。     

轴对称非球面平行磨削Y轴向对刀误差补偿

在光学系统中应用非球面光学元件能够提高光学系统设计灵活性,改善光学系统成像质量,缩小光学系统尺寸,在整体上减轻系统质量。本文通过系统分析轴对称非球面元件精密磨削工艺过程中的轴向对刀误差等加工误差因素,建立轴向对刀误差校正方法,并将其运用到轴对称非球面精密磨削与抛光加工过程中。由实验可知：通过误差补偿,加工时间节省60%以上,Φ80mm口径非球面抛光后的面形精度PV值为0.62μm（0.982λ）,RMS值达到0.093μm（0.147λ）,满足非球面面形精度要求。实验结果验证了理论分析与误差补偿方法的正确性,实现了轴对称非球面光学元件的快速精密加工。     

磁性材料的磨削研究

随着工业自动化程度的提高,磁性材料在新技术中得到广泛的应用。而许多磁性材料工件需要磨削加工,这就给我们带来了新的研究课题。在磁性材料工件的磨削加工中,既存在着普通磨削的普遍规律,又具有其特殊规律。下面针对其特殊性作以研究。     

基于压缩体素模型的锥形刀空间扫描体构造新方法及其应用

提出了一种基于压缩体素模型的锥形刀空间扫描体构造新方法,将锥形刀分解为球体和圆锥体部分,分别给出球体和圆锥体空间扫描体构造公式并构造其表面模型,利用R ay Casting方法分别将球体和圆锥体空间扫描体表面模型进行离散,将其分别转化为压缩体素模型,通过布尔并操作生成锥形刀空间扫描体压缩体素模型。该模型采用沿X、Y、Z 3个坐标轴方向相互垂直的D exel模型表示,各个D exel模型之间按体素模型大小均匀分布。刀具空间扫描体模型和仿真工件模型之间的布尔运算转化为D exel模型之间的一维布尔运算,简化了布尔操作并提高了操作速度。通过M arch ing Cubes方法提取数控加工仿真工件表面模型并进行图形显示,提高了显示质量和显示速度,编程人员可从空间任意方向观察和验证仿真结果。该方法在《基于压缩体素模型的五坐标数控加工仿真系统》中得到了应用,克服了现有五坐标数控加工仿真方法和商品化软件系统的不足。     

硬质合金涂层刀具铣削SiCp/Al复合材料刀具磨损研究

SiCp/Al复合材料因含有大量SiC硬质颗粒而使其切削加工性较差。针对该材料的高速高效加工问题,利用硬质合金涂层刀具对体积分数为20%的SiCp/Al复合材料进行面铣,通过单因素实验,研究了切削速度、进给量和轴向切削深度对刀具前刀面和后刀面的磨损过程的影响,以及刀具磨损萌生、扩展演化规律。结果表明:在硬质合金涂层刀具精加工SiCp/Al复合材料过程中,刀尖与工件表面的接触先是凸圆弧面接触,然后变成凹圆弧面接触,最后变成平面接触;刀具磨损随切削速度和轴向切深的增大而增大,而随进给量的增大而减小;硬质合金涂层刀具失效的原因主要是后刀面的耕犁磨损,后刀面最大磨损量VB_(max)超过了0.6 mm,而后刀面磨损的主要原因是磨粒磨损和涂层剥落。